国内稠化水驱提高原油采收率技术现状调研.ppt

第,*,页,一、稠化水驱油相关概念,二、稀油油藏注稠化水驱研究进展,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,四、,大庆油田注聚合物驱技术要点,六、,稠化水驱油相关配套技术,汇报内容,也称为：,聚合物溶液驱,聚合物强化水驱,稠化水驱和增粘水驱,。,1.1,聚合物驱是以聚合物溶液为驱油剂的驱油法。,一、稠化水驱油相关概念,聚合物驱油是一种把水溶性聚合物加入到注入水中以增加注入水粘度、改善流度比，扩大注入波及体积进而提高最终釆收率的方法。,1.2.,聚合物驱流度比,M,纯油层,油、水层,一、稠化水驱油相关概念,1.3,水油流度比对波及系数的影响,一、稠化水驱油相关概念,1.5,目前流度控制用的聚合物有两大类A,、天然聚合物,如生物聚合物黄胞胶,一、稠化水驱油相关概念,B,、人工合成聚合物,如,PAM,和,HPAM,1.6 XG,和,HPAM,比较,XG,性能优于,HPAM,，但是价格昂贵，不适合大规模使用,现阶段,HPAM,作为,注入水稠化剂,一、稠化水驱油相关概念,一、稠化水驱油相关概念,二、稀油油藏注稠化水驱研究现状,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,四、,大庆油田注聚合物驱技术要点,六、,稠化水驱油相关配套技术,汇报内容,2.2,物模实验研究成果,-,水油黏度比对提高采收率的影响,二、稀油油藏注稠化水驱应用情况,从经济效益最大化考虑，当岩心渗透率为,1.5 m2,，原油黏度为,50.7 mPas,时，聚合物驱的合理水油黏度比为,0.06,0.6,。,二、稀油油藏注稠化水驱应用情况,2.3,物模实验研究成果,-,地层渗透率对提高采收率的影响,1,、在同一渗透率下，随着聚合物浓度增加，提高采收率增加,;,在同一聚合物浓度下，随着岩心渗透率增大，提高采收率先增大后下降。,2,、当岩心渗透率过大时，增加了聚合物分子在孔隙中流动性，易形成指进现象，减弱了聚合物提高波及效率能力,1,、注聚合物驱油在美国始于,20,世纪,50,年代,70,年代进行了矿场试验,采收率可提高,8.6%,在前苏联阿尔兰,(Arlan),油田、加拿大霍斯弗莱湖,(Horsefly Lake),油田和法国沙特伊尔埃纳达,(Chateare-nard),油田进行的工业性矿场试验,采收率可提高,6%17%,2,、我国大庆油区于,1972,年开始进行注聚合物驱油提高采收率矿场试验,目前已在胜利油区、大港油区、辽河油区和河南油区广泛进行该试验,取得良好效果,;,能提高采收率,9%-11%,，投入产出比约为,1:4.5,3,、,大庆、胜利、河南、大港等油田已进入了聚合物驱的大规模工业化推广。,2.5,现场应用情况,二、稀油油藏注稠化水驱应用情况,2.5,现场应用情况,开展工业化应用各,油田,技术参数,二、稀油油藏注稠化水驱应用情况,大庆,萨尔图油田,河南油田,双河油田,胜利油田,孤岛油田,新疆油田,七东,1,区聚合物种类,HPAM,HPAM,HPAM,HPAM,注入速度,pv/a,0.16,0.1-0.12,0.15,0.1,注入时机（含水）,90.7%,89.3%,91.2%,92%,聚合物浓度,（,mg/L,）,1000-1800,聚合物用量,(mg/L*PV),100-150,550-700,300-400,600,水油粘度比,2.5,4.2,1.2,11.1,研究阶段,油井含水变化,吨聚增油,采收率提高,大庆油田,萨尔图油田,1996,年至,2011,年,90.7%下降到73.9%,150-170,11.5%,河南油田,双河油田,1994年,至,2007,年,89.3%下降到68.1%,135-152,9.4%,胜利油,田,孤岛油田,1999年,至,2007,年,91.2%下降到68.4%,36-45,12.1%,克拉玛依油田,2006年,至,2010,年,92.6%下降到77.9%,70-120,11.3%,二、稀油油藏注稠化水驱应用情况,2.5,现场应用情况,-,开展工业化应用各油田应用效果,一、稠化水驱油相关概念,二,、,稀油油藏注稠化水驱研究现状,三、稠油油藏注稠化水驱研究现状,四、,大庆油田注聚合物驱技术要点,六、,稠化水驱油相关配套技术,汇报内容,稠油油藏稠化水驱室内物模及数模实验,辽河油田，胜利油田，吐哈油田鲁克沁油田开展稠油油藏注稠化水室内试验,研究方法：室内填砂管模拟实验和油藏数值模拟研究,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,岩芯渗透率,(mD),孔隙度,%,地层原油粘度,mP,s,试验温度,注聚时机,500-2500,25-30,300-500,60-70,不含水到,90%,驱替速度,（,mL/min）,聚合物类型,聚合物注入量,pv,聚合物粘度,mP,s,0.2,HPAM，,0.3-0.5,200-500,实验参数,a,、注入浓度：最佳聚合物溶液黏度与原油黏度比为,1,：,6,左右,根据所需粘度配制聚合物溶液,b、聚合物注入量,：,0.4-0.5PV,600mg/L*PV,c,、聚合物段塞量：,d,、注入段塞设计,:,将注入的聚合物设计成不同浓度的段塞,水,HPAM,200ppm,HPAM,600ppm,HPAM,1000ppm,浓度增大方向,待波及区,3.1,物模实验研究成果,-,注入参数,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,3.3,地层非均质性影响,采用先调剖再注聚的方法，解决注聚压力低、生产井见聚合物早、采出液聚合物浓度上升快等问题,0.5-2,（,ml/min,）,油层速度,V3m/d,3.2,注入速度,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,稠油油田越早注聚，增油量越多，聚合物驱增油期峰值结束后,各阶段注聚增油情况趋于一致，,3.5,注入时机的研究,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,3.5,注入时机的研究,-,渤海油田早期注稠化水相关研究,聚驱稳定后压力梯度见表,2,所示，先注水后注聚可有效降低驱替压力。,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,1,、根据物模实验研究结果，稠油油藏注聚合物提高采收率是切实可行的，,2,、早期聚驱较中后期聚驱可以获得更好的开发效果；,3,、过早注聚可能造成井底压力过大，造成注入难度大。高压注入可能会造成地层破裂。因此先适当注水后再注聚合物，可以降低注聚合物的压力；,室内实验研究成果小结,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,空气渗透率,（,mD,）,渗透率变异系数,地层原油,粘度,(,mPas,),地层水,矿化度,(mg/L),地层温度,(,),注入聚合物量,注聚,时机,（含水）,最佳,范围,20,0.52-084,20-100,7,5,最佳,7000,60,0.5pv,70%,吉,7,0.0572385,0.0571331.63,353,.1-,965.6,7233.93,8012.68,51-53,37%,吉,7,原油粘度高于最佳范围,3.6,室内实验研究成果小结,-,稠油油藏适合聚合物驱油田标准,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,3.7,稠油油藏注聚合物驱现场应用,-,胜利油田八面河油田,试验区有,7,口油井见效,试验井组日产油量由,14.5t,上升到,43.1t,综合含水由,92.6%,下降到,77.9%;,中心井面,1256,井日产油量由,3t,提高到,7.9t,综合含水由,86.1%,下降到,61.8%,预计可提高采收率,6.03%,实验日期,井网类型,注入聚合物量,注入孔隙体积,提高采收率,1998,年,10,月到,2000,年,8,月,四点,10.4104m3,31%,6.03%,孔隙度,渗透率,原油粘度,（地层）,聚合物粘度,mPas,井网类型,油井含水,提高采收率,27%35%,100010,-3,500010,3,m2,5570 mPas,11-13,反九点井网,不含水,4.2,方案设计注入段塞,0.1 PV,年注入速度,0.02 PV,。数模预测,以平台寿命,20,年计,与水驱相比,总的采收率提高幅度为原始井组地质储量的,4.2%,吨聚合物增油,120 m3/t,累计增油量,30104m,3,。吨聚增油,120m,3,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,3.7,稠油油藏注聚合物驱现场应用,渤海辽东湾海域,A,油田,实验日期,孔隙度,渗透率,（,mD,）,原油粘度,（地层）,聚合物浓度,油井含水,2003,至,2006,27%35%,3798.7,70 mPas,4000-5000,95%,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,3.7,稠油油藏注聚合物驱现场应用,渤海油田绥中,3601,油田,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,3.7,稠油油藏注聚合物驱现场应用,渤海油田,SZ36O1,油田,a,、单井反九点注聚，,2003,年,9,月至,2005,年,4,月底完成注聚。主体聚合物浓度为,1 750mg/L,共注入聚合物溶液,2508104m3,。截至,2006,年,2,月底该井累计增油,23 000m3,。提高采收率,362%,。,b,、五点法井组注聚，,2005,年,10,月底至,至,2006,年,11,月底,4,口井累计注,56104m3(0053PV),聚合物干粉用量,701t,。井组聚合物驱年增油可达,16854m3,，预计实验井组井提高采收率,45%-6%,。,在聚合物驱之前,J3,井组综合含水率为,66%,其中,J16,井日产液量为,380m3,、含水率达到,95%,。注聚,10,个月后,井组见效,整个井组含水率降低,产油量增加,其中,J16,井效果最为明显,日产油量超过,70m3,含水率下降了,40%,左右,截至,2006,年,3,月底累计增油,23000m3(,图,5),。,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,3.7,稠油油藏注聚合物驱现场应用,渤海油田绥中,36O1,油田,a,、我国稠油砂岩油藏注稠化水驱以室内物模数模研究为主，矿场试验规模较小,，大规模工业化应用未见报导。,b,、聚合物浓度,1700-2000mg/L,粘度,12-14mPas,，聚合物与原油粘度比为,1:5,到,1:6,之间。,c,、现场试验结果表明，稠油油藏注聚合物驱提高采收率幅度在,3.6%-4.5%,，陆上,油田效果要好于海上油田。,d,、与稀油砂岩油藏相比，吨聚增油量和提高采收率幅度较低。,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,小结,一、稠化水驱油相关概念,二、稀油油藏注稠化水驱研究进展,三、稠油油藏注稠化水驱研究进展,四、大庆油田工业化注聚合物驱应用现状,六、,稠化水驱油相关配套技术,汇报内容,大庆油田注水开发最终采收率,47.2%,原油粘度,9mPas,聚合物粘度,7-8mPas,四、大庆油田工业化注聚合物驱应用现状,目前,大庆油田聚合物驱区块聚合物用量平均在,700 PVmg/L,左右,其采收率提高值在,10,个百分点以上。,4.1,采用了高浓度大段塞的注入方式,四、大庆油田工业化注聚合物驱应用现状,4.2,采用高相对分子质量聚合物前置段塞注聚方式,四、大庆油田工业化注聚合物驱应用现状,4.2,有针对性地进行分层注聚,应用分层注入技术,可以较好地解决层间吸液差异较大的问题,提高较差层段的注入强度,控制较好层段的注入量,进一步扩大波及体积,控制注聚后期综合含水的回升速度,改善区块的最终开发效果。,4.4,有针对性地采用深度调剖技术,大量的室内研究成果和丰富的矿场实践经验,形成了较为配套的深度调剖技术,包括,:,调剖剂的研制、筛选和评价技术,;,选井选层技术,;,注入参数及注入时机优化技术,;,现场配制及注入等相关技术。,实践表明,:,实施深度调剖可以有效地缓解层间及平面矛盾,扩大油层波及体积,增加油层动用程度,提高聚合物利用率。,四、大庆油田工业化注聚合物驱应用现状,4.5,聚合物驱过程中的综合调整,(1),针对合采井中的水驱层,(,非聚驱目的层,),对聚驱层干扰严重的问题,尽早地对水驱层位进行了封堵,;,(2),对低渗透油井采取了压裂增产措施,;,(3),对注入压力低、含有高吸水层的注入井,提高聚合物的注入浓度,;,(4),根据分步补孔时机研究结果,对二次射孔井进行及时补孔,;,(5),在生产井最佳受效期采取换泵提液的措施,;,(6),对断层、注采关系不完善的井区,进行了补钻井、改变井别或综合利用其它层系低效井等,进一步调整注采系统,;,(7),对层间渗透率级差较大、中间含有一定厚度稳定夹层的井采取分层注入方式,;,(8),对注入压力低、存在特高渗透层、油层吸水厚度小的井采取调剖措施,;,(9),对注入压力高、注入量低、油水井连通率低、油层渗透率低的注入井采取降低聚合物溶液浓度的措施,;,(10),对与油井连通状况较好而注入量低且注入压力上升幅度高的注入井采取解堵措施。,四、大庆油田工业化注聚合物驱应用现状,4.5,见效特征分析,（,1,）注聚合物后油井含水大幅度下降,采油量成倍增加,注聚,时期,初期,3060,mg/LPV,245330,mg/LPV,360400,mg/LPV,油井动态特征,含水逐渐上升,采油量逐渐下降,含水开始逐渐,下降,采油量也随之增加,含水下降到最低值,采油量达到最大且保持相对稳定,含水逐渐回升,采油量随之逐渐降低,（,2,）注聚合物初期油井采液指数采液量变化特征,注聚合物量,地层压力,油井流压,生产压差,采液指数,采液强度,a,100mg/LPV,下降,1.06,下降,0.46,下降,0.6,下降,17.6%,下降,16.1%,b,不变,下降,下降,不变,c,升高,2.13,升高,2.30,下降,0.17,增加,23.6%,增加,16.8%,四、大庆油田工业化注聚合物驱应用现状,(3),聚合物驱油井见效与见聚合物的关系具有,4,种特征,4.5,见效特征分析,a.,生产井含水几乎不变,但聚合物产出浓度却很快升高。这类井占,4%;,b.,生产井先见聚合物而后见效。这类井占,4%;,c.,生产井含水降到最低值时,聚合物产出浓度也很快出现了高峰值。这类井占,48%;,d.,生产井先见效,含水下降幅度大,聚合物产出浓度高峰出现在含水缓慢回升的后期。这类井占,44%,(4),聚合物驱注入压力的变化特征与注入速度、浓度的关系,注聚合物初期,注入压力上升快,当近井地带油层对聚合物的吸附捕集达到平衡后,渗流阻力趋于稳定,注入压力亦趋稳定或上升缓慢。当降低注入浓度或转入后续水驱阶段时,注入压力又开始逐渐下降。,四、大庆油田工业化注聚合物驱应用现状,一、稠化水驱油相关概念,二、聚合物驱发展简况,三、稠化水驱油相关技术指标,四、大庆油田注聚合物驱技术要点,五、稠化水驱油相关配套技术,汇报内容,五、稠化水驱油相关配套技术,5.1,、产出液处理技术,采出液特征,聚合物驱后产出液的乳状液结构复杂，乳化油累计百分含量,40%-90%,，稳定性强，沉降,24,小时以上悬浮物固体去除率小于,50%,，自然沉降难以去除,五、稠化水驱油相关配套技术,序批式“沉降,+,气浮,+,过滤“组合工艺能够有效地处理高浓度聚驱采出水，处理,后水质能够达到聚驱高渗透回注水指标要求（含油量,20mg/L,、悬浮固体含量,20mg/L,、粒径中值,5m,），,5.1,、产出液处理技术,-,序批式“沉降,+,气浮,+,过滤“,五、稠化水驱油相关配套技术,5.1,、产出液处理技术,克拉玛依油田采出液处理技术,气浮,回转悬浮生物床处理工艺对聚合物驱采出水的处理效果较好，试验期间，进水聚合物为,632mg/L,，沉淀池出水平均含油量为,8.05mg/L,，悬浮物平均含量为,10.46mg/L,，去除率分别为,98.6,和,96.3,，若再增设过滤工艺可进一步降低出水悬浮物,5.2,、举升工艺技术,存在问题,a.,见聚浓度在,300mg/L,以下,有杆泵的泵效基本不受影响随着见聚浓度的增加,液量下降,吨液耗电增加。抽油机井负荷增加,五、稠化水驱油相关配套技术,b.,采出液中的聚合物对采出液性质产生影响，腐蚀性、粘弹性增强、携砂能力增强，致使杆柱受力恶化，杆管偏磨、腐蚀加剧，此外受井身结构及生产条件,(,冲程、冲次和沉没度等,),的影响，共同作用导致聚驱采油井杆管断脱加剧。,五、稠化水驱油相关配套技术,5.2,、举升工艺技术,举升工艺的优化对比,通过举升方式选择的影响因素、经济效果及限制条件等项分析,建议对于高产能井,(,大于,200t/d),选用电泵,对于排量范围相近的优先考虑抽油机,在目前阶段条件下,为减少方案设计的风险性,不宜大量选用螺杆泵,五、稠化水驱油相关配套技术,5.2,、举升工艺技术,举升工艺的优化对比,抽油杆加重、抽油杆扶正、抽油杆接箍抗磨改造、油管抗磨抗腐内衬、抽油泵防卡措施可有效延缓聚驱抽油井杆管断脱，为聚合物驱试验提供了保障。,5.3,、稠油砂岩油藏调剖技术和分层注聚工艺,解决油层非均质性问题，扩大聚合物波及体积，提高储层动用程度,汇报完毕,.,谢谢,